混凝土面板堆石坝面板裂缝光纤传感技术研究

根据室内实验和现场试验的结果，首次提出了混凝土面板堆石坝面板裂缝监测的分布式光纤传感网络，研制了光纤与混凝土面板胶结的专用材料，将光纤传感网络胶结在混凝土面板表面，且与预期混凝土裂缝斜交。     

分布式光纤传感技术在结构裂缝检测中的应用

裂缝检测对于预防土木工程重大事故具有重要意义，但具体实施却具有较高的技术难题，新近开始研究的一种监测手段-在土木工程中埋入分布式光纤传感器进行裂缝监测可以有效地解决这一难题，分布式光纤传感器技术由于自身具有能实现大范围，连续的信息采集的诸多优点，从而从以实现土木工程的裂缝检测的功能，阐述并讨论了分布式光纤传感技术的原理，特点和相关的实验模型，并展望了在实际工程中应用的前景。     

温度分布式及裂缝监测的光纤传感技术在三峡工程中的应用

三峡工程采用了光纤分布式测温系统。通过对其左岸电厂14号坝段浇筑过程中混凝土水化热的释放过程的监测研究表明，优选的光纤分布式温度测量系统安装方便，可快捷、准确地检测到坝体混凝土结构内部温度场的变化，有利于大坝的健康诊断和安全运行。在三峡工程泄洪16号坝段上游面垂直裂缝处布置和安装光纤测缝计的成活率为100％，监测表明，裂缝一直趋于闭合(受压)，速率缓慢、平稳，逐渐趋于稳定。光纤测缝计同白光光纤信号调节器相连接，形成了绝对测量的光纤测缝系统，连接、检测均比较方便。     

混凝土裂缝分布式光纤监测灵敏性

基于混凝土试件试验,对大坝裂缝光纤监测中采用的光纤传感技术的灵敏性进行了测试.得到了在大坝安全监控缝宽控制范围内光纤与裂缝夹角为30°、45°和60°的光纤灵敏性与裂缝宽度关系曲线.     

碾压混凝土断裂试验研究

本文为研究碾压混凝土断裂特性,对沙牌拱坝碾压混凝土试件进行了三点弯曲梁断裂试验和剪切断裂试验研究,获得了试件的断裂韧度KⅠC、KⅡC和断裂能GF。试验中应用光纤传感检测技术,对试件开裂进行监测,研究结果表明,经处理后的二次涂覆单模光纤对碾压混凝土试件的开裂较敏感,当试件开裂时光强突变减弱,随着裂缝开度增大光强逐渐降低,试件断裂时光纤断裂。光纤的埋设工艺是实用上需要研究解决的重要技术环节。     

混凝土坝裂缝光纤分布式监测能力

基于混凝土模型试验,对大坝裂缝光纤监测中采用的光纤传感技术的分布式监测能力进行了定量分析,得到了传感光纤在大坝安全监控控制缝宽范围内、裂缝与光纤夹角为30°、45°、60°的复用能力及其与裂缝宽度关系曲线,为光纤传感在我国大型水电工程裂缝监测中的进一步研究和应用提供了理论依据。     

光纤传感技术应用于裂缝监测的研究

光纤传感检测技术是近年来发展较快的安全监测技术，利用光纤传感机理，对四川省沙牌碾压混凝土拱坝二维模型随机裂缝进行实验研究，取得了较理想的成果，能准确捕捉到初裂荷载和初裂位置。     

光纤传感检测技术在水工结构模型试验研究中的应用

在水工结构模型试验中，应用光纤传感检测技术检测结构随机裂缝，在国际上已经受到高度重视并开始开发应用。四川沙牌碾压混凝土拱坝整体结构模型随机裂缝检测的光纤传感试验表明，光纤传感碾压混凝土拱坝整体结构模型随机裂缝获得成功，捕捉到了开裂荷载及开裂位置，处理涂敷层后的单模光纤对开裂比较敏感，光纤的铺设工艺是一个重要技术环节，需要进行深入研究。     

传感光纤在冶勒水电站大坝基础变形监测中的应用

冶勒水电站大坝左右岸基础严重不对称，心墙混凝土基座的应力变形十分复杂，有开裂形成渗漏通道的风险，分布式光纤裂缝传感监测系统应用在这样的关键部位，具有很大的应用价值和优势。该系统对随机裂缝具有连续的检测能力，同时还集成了强大的网络和通讯功能，可实现局域网观测、管理和广域网互联，实现远程监测。分布式光纤裂缝监测技术在冶勒水电站大坝的成功应用为推动我国分布式光纤监测技术在随机裂缝监测领域的发展具有重要意义。     

光纤传感技术在冶勒水电站大坝变形监测中的应用

用传统传感器检测混凝土大坝的裂缝在全面收集其重要实况信息方面尚有一定局限性，分布式传感光纤可以有效解决这一难题。基于“瑞利散射一微弯损耗”原理机制，当混凝土出现裂缝时，埋设于其中的传感光纤受到拉剪作用，引起光纤产生微弯，并引发光强损耗，通过光损耗变化大小、分布状态和距离，从而迅速检测出裂缝的位置、宽度等。冶勒水电站大坝混凝土防渗墙基座变形监测中应用了分布式光纤传感技术，效果良好。     

混凝土高拱坝裂缝光纤监测网络构型的优化

提出基于瑞利散射的混凝土高拱坝裂缝分布式光纤监测网络优化的目标及技术路线;针对基于瑞利散射的光纤监测网络构型的优化,进行了正交失效混凝土模型试验,发现在光纤与裂缝面交角成60°时,在大坝安全监控缝宽控制范围内光纤最小裂缝分辨率仅达到我国水利技术标准规定的1/6;指出要满足大坝裂缝监测灵敏性的要求,对于基于瑞利散射的光纤裂缝传感,应将光纤布置在与预期的裂缝面成交角小于60°的范围内。基于此,结合小湾拱坝裂缝光纤监测研究,初步提出高拱坝裂缝光纤监测网络优化的构型。     

ABC-RBF神经网络在平板坝裂缝开合度监测中的应用

为提高混凝土平板坝裂缝开合度预测精度,针对混凝土平板坝裂缝开合度监测序列呈非线性以及周期性变化的特点,将基于EMD分解优化的ABC-RBF神经网络模型应用于混凝土平板坝裂缝开合度安全监测中,对比分析普通RBF和ABC-RBF神经网络模型。结果表明,ABC-RBF神经网络模型预测误差相对较小,可用于分析混凝土平板坝裂缝开合度的安全监测。     

基于DFOS的船闸水工结构监测研究

基于分布式光纤感测(DFOS)在大型工程结构监测方面的技术优势,将其应用于船闸水工结构的安全健康监测中,运用以布里渊光时域分析(BOTDA)和布拉格光纤光栅(FBG)应变感测技术对船闸闸首和闸室结构在施工中的应力、应变过程进行了监测;运用以光时域反射(OTDR)和拉曼散射光纤感测技术为原理的ROTDR系统对船闸闸首底板浇筑过程中混凝土水化热的释放进行了监测,并由此对应变监测结果进行了温度补偿。根据监测结果,综合分析了混凝土水化热释放过程和上部荷载双重作用下船闸闸首结构内部混凝土和钢筋的应力、应变过程,并验证了分布式光纤感测技术在船闸等大型水工结构施工安全监测中的可行性。     

混凝土坝温控防裂智能监控系统及其工程应用

阐述了混凝土坝智能监控的基本理念,即通过成套的仪器设备和软件系统,实现施工信息的实时采集、实时传输、自动管理、自动评价、仿真与预测分析、风险实时评价与预警、反馈实时自动控制等,可以为混凝土坝的施工质量监控提供一种新的途径。本文还针对混凝土坝温控施工的难题,介绍了笔者所在的研究团队研发的混凝土坝温控防裂智能监控系统,结合鲁地拉工程提出了智能监控系统服务于混凝土温控防裂的应用模式,可在同类工程中推广。     

混凝土重力坝坝体裂缝摩擦系数影响研究

基于断裂力学理论并结合有限元方法,对混凝土重力坝坝身水平裂缝的摩擦特性进行了数值模拟及分析,得到了不同摩擦水平下裂缝尖端力学特性及坝体位移、应力状态的变化规律。计算结果表明,无论是对裂缝本身还是对整体大坝,裂缝摩擦系数在某个区间上的变化都使得裂缝和坝体的力学特性存在着突变,这在坝体安全监测上值得关注。本文研究成果可为带缝混凝土坝运行期间的监测提供方向,为坝体裂缝加固提供依据。     

江垭碾压混凝土坝无应力变形规律分析

无应力计是应力应变监测的重要配套仪器,它的监测数据不仅在应变计算时要用到,而且在进行温度应力计算和混凝土抗裂研究时需要加以考虑以及对施工期混凝土温度控制和裂缝防治也是非常重要的.通过对坝体无应力计监测资料的分析,评价了碾压混凝土坝的无应力变形和自生体积变形的变化规律,为大坝的温度应力计算和混凝土抗裂研究提供了参考.     

三峡大坝混凝土设计及温控防裂技术突破

介绍三峡工程大坝混凝土设计及温控防裂技术的创新方法:大坝混凝土设计从传统的混凝土强度设计转为将混凝土耐久性与强度设计并重,采取了提高大坝混凝土耐久性的措施;在大坝混凝土温度控制及防裂技术中,首次提出并应用"个性化"通水冷却方案,混凝土施工监控实施天气预警、温度控制预警及间歇期预警制度,以及细化的综合防裂措施,取得了显著成效。